Агуу хувиралтын түүх 1; Далайн бүрэн ууршилт

Эх дэлхий маань 4.6 тэрбум жилийн өмнө үүссэн цагаасаа эхлэн агуу хувиралт өөрчлөлтүүдийг даван туулсаар ирсэн цуцашгүй тэмцэгч гариг билээ. 4 тэрбум жилийн өмнө солирын мөргөлдөөнөөс үүдэн далай бүрэн ууршиж байсан бол 2,2 тэрбум, мөн 600 сая жилийн өмнө дэлхий бүхэлдээ цас мөсөөр хучигдан хөлдөлтийн байдалд орж байв. 250 сая жилийн өмнө газрын гүнээс их хэмжээний магмыг үлээн гаргасан аварга дэлбэрэлтүүд болж амьд амьтадын 90%-ийг устан үгүй болоход хүргэжээ. Эдгээр агуу хувиралт өөрчлөлтүүд амьдралыг олон удаа мөхлийн ирмэгт хүргэж байсан юм. Гэвч нөгөө талаас бид бүхэн өнөөгийн төрхөө олсон явдал олон удаагийн агуу хувиралтыг даван туулах явцад хувьсан өөрчлөгдсөний үр дүн юм. Микроорганизм байсан бидний өвөг дээдэс олон эст амьтан болон хувирах явц их мөстлөгийн үеэс эхэлсэн бол аварга дэлбэрэлтүүдийн үеэс үр удмаа бие дотроо (умайд) өсгөх болсон гэдэг. Энэхүү урт удаан цаг хугацаа, орон зайг хамарсан тэмцлийн түүх дэлхий үүссэн мөчөөс эхлэлтэй билээ.

4.6 тэрбум жилийн өмнө дэлхийн гадарга бараг бүхэлдээ улаан өнгөөр туяарах далайн усаар бүрхэгдэж байв. Учир нь зузаан үүлэн давхарга нарны гэрлийн улаанаас бусад өнгийг нэвтрүүлж чадахгүй байсан юм. Мөн тэр үеийн дэлхий одоогийнхоос 10 дахин жижиг байв. Одоогийн наранд хамгийн ойрхон 4 гаригийн тойрог зам орчимд 20 гаруй жижиг гариг эргэлдэж байсан гэдэг. Эдгээр жижиг гаригуудаас өнөөгийн дэлхий хэрхэн үүссэнийг супер компьютерт тулгуурлан хийсэн япон эрдэмтэдийн судалгаагаар тодорхойлсон байна. 20 жижиг гариг 10 сая жилийн турш нэг нэгэндээ хал балгүйгээр нарыг тойрон эргэлдэж байв. Гэвч дараахан нь хоорондын таталцлын хүчнээс үүдэн тойрог замаа өөрчилж, мөргөлдөж эхлэнэ. Мөргөлдсөн жижиг гаригууд усны дусал мэт хайлан өмнөхөөс 2 дахин том гаригийг үүсгэнэ. Мөргөлдөлтийн тоо олон байх тусам гариг улам томорно. Буд гариг 1-2 жижиг гаригийн мөргөлдөөнөөс үүссэн бол Сугар гариг 8 орчим удаагийн мөргөлдөөний үр дүнд бий болжээ. Харин Ангараг нэг ч удаагийн мөргөлдөөнд оролцоогүй анхдагч жижиг гаригуудын нэгт тооцогдож байна.

Тэгвэл дэлхий 10 орчим удаагийн мөргөлдөлтийн гэрч болж, өнөөгийн хэмжээнд хүрчээ. Дэлхийн эхний үеийн мөргөлдөлтүүдээс үүлэн давхарга нь нимгэрч, зай завсраар нь далайн ус үзэгдэх болов. Харин хамгийн сүүлчийн мөргөлдөөн онцгой үйл явдал байв. Мөргөлдөөний улмаас хайлсан чулуулаг сансарт тархана. Чулуулгийн ихэнх хэсэг дэлхийн татах хүчний нөлөөгөөр солир болон буцаж унав. Мөргөлдөлтийн төв дэлхийн төвөөс зөрсөн учир чулуулгийн зарим хэсэг хэтэрхий холд шидэгдсэн байна. Хэрэв тухайн үед дэлхийн гадаргаас тэнгэр лүү ширтвэл Санчирын бүслүүр мэт тэнгэрт тархсан чулуулгуудыг харж болно. Эдгээр үлдэгдэл чулуулгууд хоорондоо татагдан нэгдсээр сарыг үүсгэжээ. Ийнхүү сар хэмээх дагуул бүхий дэлхий хэмээх гариг үүсэн бий болов. Дэлхийн хэмжээ бага гаригуудын мөргөлдөөний үр дүнд санамсаргүй байдлаар шийдэгдсэн хэмээн эрдэмтэд үзэж байна. Дэлхий санамсаргүйгээр том хэмжээтэй болсон явдал нь биднийг үүсэн бий болгох маш чухал бөгөөд санамсаргүй нөхцлүүдийн нэг юм. Чухамхүү энэ хэмжээ амьдрал үүсч, өдийг хүртэлх урт удаан хугацаанд оршин тогтноход хүргэжээ. Үүний нотлогоог хөрш Ангарагаас харж болно. Ангараг гариг далайтай байсан нь сүүлийн үеийн судалгаагаар тодорхой болоод байна. Хэдийгээр нарнаас алслагдсан зайн хувьд амьдрал үүсэх бүрэн боломжтой боловч өнөөдөр ус ч далай ч үгүй болжээ. Татах хүчний хэмжээ бага учир агаар мандал, далайг тогтоон барьж чадаагүй байна. Хэрэв дэлхий одоогийнхоос жижиг хэмжээтэй байсан бол Ангарагийн хувь тавиланг давтахаас өөр аргагүй болно. Том хэмжээтэй дэлхий өөрийн татах хүчээр далайг урт удаан хугацаанд тогтоон барьж байгаагийн ачаар далайн усанд амьдрал үүсч, оршин тогтнож байгаа билээ.

Нийт газар нутгийн 80 хувь нь цас, мөсөөр хучигдсан Грийнланд бол дэлхийн түүхэндэх хамгийн эртний чулуулгийг хадгалж үлдсэн бүс нутаг юм. Данийн эрдэмтэн Миник Росинг тэндээс хамгийн эртний амьдралын ул мөрийг илрүүлсэн юм. 1 м ч хүрэхгүй жижиг чулууны 30 см хэмжээтэй бараантан харагдах хэсгийг энгийн нүдээр хараад амьтны үлдэгдэл гэхээр зүйлийг олж харж чадахгүй. Гэвч чулууг электрон микроскопоор томруулан харсан эрдэмтэд нүүрстөрөгчийн бараан цэгүүдийг илрүүлсэн байна. Эдгээр цэгүүд 3.8 тэрбум жилийн өмнөх амьд биетийн үлдэгдэл гэдгийг шинжилгээгээр тогтоожээ. Одоогоор олдоод буй хамгийн эртнийд тооцогдох энэхүү амьт биетийн хэмжээ мм-г 100 хуваасны нэгтэй тэнцэж, өнөөгийн бактеритэй адил бичил биетэн байсныг илтгэнэ. 3.8 тэрбум жилийн өмнө Грийланд орчим хэдэн 100 м гүн бүхий далайн ёроол байсан бөгөөд эртний амьд биетүүд далайн уснаас нүүстөрөгчийг агуулах тэжээлийн бодисыг шингээн авч, бие махбодоо бүрдүүлж байжээ. Эрдэмтэд дэлхийн анхны амьдрал 4.3-аас 4 тэрбум орчим жилийн өмнө далайн усанд үүссэн гэж үздэг. Харин энэхүү эртний амьдралд заналхийлсэн хамгийн анхны аюул сансраас ирсэн солир байсан юм.

АНУ-ын Аризона мужид 20 мянган жилийн өмнө унасан солирын тогоо бий. 1.2 км диаметр бүхий энэхүү тогоог солироос үүдэлтэй гэдгийг 19-р зууны сүүл үеийн уул уурхайн бизнесмэн Даниэл Баллингэр 100 гаруй жилийн өмнө тогтоожээ. Ийм том хэмжээний тогоо үүсгэсэн солир мөн адил том хэмжээтэй, төмөр, никелийн арвин агууламжтай байна хэмээн найдсан тэрээр тогоог худалдан авч хэдэн арван мянган долларын өртөг бүхий малтлага хийсэн байна. Өнөөгийн ханшаар тэрбум гаруй долларын зардал гаргаж, 25 жил ухсан боловч Баллингэр солирын тогооноос юу ч олж чадсангүй. Харин уг солирын хэмжээ дөнгөж 10 м байсан тухай эрдэм шинжилгээний өгүүлэл хэвлэгдсэний дараахан малтлагаа зогсоосон тэрээр зүрхний өвчнөөр нас баржээ. 10 м хэмжээтэй солирын мөргөлдөөнөөс 100 дахин том хэмжээтэй тогоо үүссэн байв. Тэгвэл үүнтэй харьцуулахад 10 мянга дахин том, жингийн хувьд тэрбум дахин том солирууд 4 тэрбум жилийн өмнө дэлхийг мөргөж байв. Бага гаригуудын мөргөлдөөн дөнгөж дуусаад байсан тэр үед гариг үүсгэхэд оролцоогүй чулуулгууд дэлхийн тойрог замын ойролцоо олон тоогоор эргэлдэж, ийнхүү аварга солир болон унаж байжээ. Нөгөө талаас дэлхий том хэмжээтэй болсныхоо хэрээр солируудыг урин дуудах болов.

Стэнфордын их сургуулийн Норман Слип, НАСА-гийн Кевин Занл нар дэлхийд хэдий хэр том солирууд унаж байсныг судлаж байна. Гэвч дэлхийн гадаргын тектоникийн хөдөлгөөний нөлөөгөөр эрт үеийн солирын тогоонууд арилж алга болсон байдаг. Харин тэдний анхаарлаа хандуулсан саранд ийм хөдөлгөөн үгүй учир эртний солирын тогоонууд хадгалагдаж үлджээ. Эрдэмтэд саран дээрх тогоонуудаас үүдэн илүү том хэмжээтэй, илүү их гадаргатай дэлхийд 25 дахин олон солир унаж байсныг тогтоосон байсан. Судалгаагаар дэлхийд 200 км-ээс дээш хэмжээний солир 10 - 20 ширхэг, 300 км-ээс дээш хэмжээний солир 3 - 11, хамгийн том буюу 400 км-ээс том хэмжээний солир 8 ш хүртэл тус тус дэлхийг мөргөж байжээ. Эрдэмтэд 400 км хэмжээтэй аварга солирын мөргөлдөөн дэлхийд ямархуу үр дагавар үлдээхийг компьютерийн симуляцийн тусламжтайгаар судлаж үзжээ. Үр дүнг ойлгомжтой байлгах үүднээс солир өнөөгийн дэлхийд, номхон далайн төв хэсэгт унана хэмээн тооцоолсон байна. Солирын унах хурд цагт 75000 км байна. Гэхдээ аварга том хэмжээтэй учир агаарт хөвөн орж ирэх мэт харагдана. Мөргөлдөлтийн үед 10 км-ийн өндөр цунами үүснэ. 1 км хүртэлх хэмжээтэй чулуулгууд хэдэн мянган метр өндөрт хүрч, агаар мандлыг нэвтлэн сансарт цацагдах боловч удалгүй солирын бороо болон буцаж ирнэ. Солирын тогооны амны хэсэг 7000 м өндөртэй уул нурууг үүсгэнэ. Тогооны диаметр 4000 км хүрч, Гуамын арлаас хятадын эх газар хүртэл үргэлжилнэ. Гэхдээ энэ бүхэн гамшгийн зөвхөн эхлэлээс хэтрэхгүй.

Мөргөлдөлтийн үед солирын хөдөлгөөний энерги дулааны энергид хувирна. Энэхүү дулаан нарны гадаргатай адил целсийн 4000 - 6000 хэмийн халууныг үүсгэж, их хэмжээний уснаас гадна далайн ёроолын чулуулгийг ч ууршуулна. Хэрэв мөргөлдөх мөчийг сансраас ажиглавал тогоон дотор бөмбөлөг мэт шаргалтан тэлэх чулуулгийн ууршилтыг харж болно. 100 тэрбум мегатонн дэлбэрэлтийн хүч ууршсан чулуулгыг агаарт тархаана. Энэ уур 3 цагийн дараа Гималайн нуруунд хүрнэ. 4000 хэм бүхий хайлсан чулуулгийн салхи 300 км/с хурдаар довтолгох үед уулын мөнх цас хайлж ч амжилгүйгээр ууршина. Чийгшлээ огцом алдсан экватор орчмын ширэнгэ ой галан далай болон хувирна. Чулуулгийн уур дэлхийг бүрхэж, далайг буцалган улмаар ууршихад хүргэнэ. Далайн ус ууршиж дуусахад тунаж үлдэх давсны давхарга ч мөн адил ууршина. Тэр ч байтугай далайн ёроолын ил гарсан чулуулаг хайлан галт уулын лав мэт урсана. Мөргөлдөлтөөс хойш 1 сарын дараа дэлхийд дусал ч ус үлдэхгүй бол хайлсан чулуулгийн уур дэлхийг бүтэн жилийн турш бүрхэнэ. 400 км хэмжээтэй аварга солирын мөргөлдөөн амьдралыг ор мөргүй устгах чадалтай аймшигт үзэгдэл ажээ. Аварга солирын мөргөлдөөн, далайн бүрэн ууршилт тохиох бүрт амьдрал устаж, дараа нь дахин шинээр үүсч байсан хэмээн эрдэмтэд үзэж байв. Гэвч сүүлийн үеийн судалгааны үр дүнд амьдрал далайн бүрэн ууршилтыг ч тэсэн гарч байсан нь тодорхой болсон юм.

Америкийн Нью-Жэрси мужийн давсан нуур 250 сая жилийн өмнө багахан далайн ёроол байжээ. Тектоникийн хөдөлгөөний нөлөөгөөр хуурай газарт шилжсэн энэ газарт одоо цацраг идэвхт бодис бүхий хаягдлыг булшилж байна. Цөмийн зэвсгийн үйлдвэрлэлийн явцад ашигласан хамгаалалтын хувцас, бээлий зэрэг цацрагт хордсон зүйлсийг газрын гүнд булах байгууламж далай уурших үед үүссэн 1000 м зузаан бүхий давсны давхаргын дунд байрлаж байна. Энэхүү давхаргын давсны бүтэц бага багаар тэлэх шинж чанартай учир хэдэн зуун жилийн дотор цацраг идэвхт хаягдал бүрэн түгжигдэнэ. Давсны энэ шинж чанар эрт үеийн бичил биетнүүдийг хадгалж үлдэх нөхцөл болсон байж магадгүй хэмээн Вест Чэстэр их сургуулийн бичил биетэн судлаач Рассэл Вриланд таамаглажээ. Тэрээр давсны давхаргын янз бүрийн хэсгээс 250 сая жилийн өмнөх далайн ёроолын давсны дээжийг цуглуулан шинжилгээ хийж, давс талстжих үед дотор нь түгжигдэн үлдсэн далайн усны хэсгүүд, тэдгээрийн дотроос бүрэн хэлбэрээ хадгалан үлдсэн бичил биетнүүдийг илрүүлжээ. Түүгээр ч зогсохгүй 4 сарын турш тэжээлийн уусмалд байлгасан бичил биетнүүд хуваагдан 250 сая жилийн дараа "дахин төрөх"-ийг гэрчилж, эрдэмтдийг цочирдуулав. Давсан талст доторхи бичил биетнүүд амьд ч бус, үхсэн ч бус, хоол тэжээл шаардалгүйгээр, илүүдэл бодис ч ялгаруулалгүйгээр зүгээр л "нойрсоцгоож", амьдрахад тохиромжтой орчин дахин бүрэлдэхийг тэвчээртэй хүлээцгээж байжээ. Янз бүрийн орчинд дасч, хүнд хэцүү нөхцлийг тэсч үлдэх тэр л хүч амьдралын үндсэн шинж чанар байж магад хэмээн Вриланд үзэж байна.

Гэхдээ 4 тэрбум жилийн өмнөх далайн бүрэн ууршилт илүү хүнд нөхцөл байсныг мартаж болохгүй. Хэт өндөр халуунд далайн давс ч бас ууршсан. Гэтэл амьд биетийг бүрдүүлэгч уураг 100 хэмийг тэсэн гарч чадахгүй учир ийм нөхцөлд хэрхэн амьд үлдэж чадах билээ. Гэвч эрдэмтэд гайхалтай нээлт хийж, бичил биетнүүд газрын гүн дэх давсны давхаргаас ч илүү гүнд оршин байгааг илрүүлжээ. Газрын гүний температурын тархалтыг авч үзвэл лавын давхаргын орчимд хэт халуун, дээшлэх буюу гүн багасах тусам температур буурдаг. Давсны давхаргаас дооших хэсэгт 50-аас бага хэмийн давхарга бий. Далайн бүрэн ууршилтын үед далайн ёроолын температур 2000 хэмд хүрч, тэр нь бага багаар газрын гүнд тархана. Чулуулгийн давхаргууд дах температурын тархалтын симуляци хийж үзэхэд тархалтын хурд жилд 1 хэм буюу маш бага хурдтай байв. Гэвч гайхалтай нь дулаан дамжих зузаан маш хязгаарлагдмал, аварга солирын мөргөлдөөнөөс хойш 10000 жил өнгөрсөн ч 50 хэмээс бага температур бүхий давхарга үгүй болох байдал ажиглагдаагүй байна. Хэрэв газрын гадаргаас 1000 м гүнд бичил биетнүүд оршин байсан бол тэнд солирын мөргөлдөлтийн дулаан хүрч чадахгүй. Харин ийм гүнд амь биет оршин байж чадах уу гэдэг асуултын хариу өмнөд африкаас аль хэдийн олдоод байна. Өмнөд Африк улс жилд 400 тонн алт олзворлож, 500 тэрбум долларын ашиг олж байна. Хүний дуусашгүй хүслийг гүйцэлдүүлэхээр ухсан уурхайн 3000 м хүртэлх гүнд бичил биетэн хайх судалгааны төсөл үргэлжилж байна. Метан хий хананаас нь ялгарч зарим хэсэгт дэлбэрэлт үүсэх аюул бүхий нөхцөлд ч амьд биетүүд оршин байв. Чулуулгийн ханаар гүний усны урсгал дагуу цагаан тууз мэт наалдсан бичил биетний бөөгнөрлүүд олноор одлжээ. Тэр ч байтугай газрын гадарга дээр байдаггүй ч хүчилтөрөгчийн амьсгал үүсгэхэд харгалзах зэрэг газрын гүнд огтоос шаардлагагүй генийг агуулах төрөл зүйлүүд илэрсэн нь тэдгээрийг эрт цаг үед газрын гадаргад амьдарч байсныг илчилнэ. Эрдэмтэд өмнө нь газрын гүнд 60 см-ээс доош амьд биет байхгүй гэж үзэж байсан бол одоо 3000 м гүнээс ч олдож байна. Газрын гүн үнэн чанартаа амьдралын асар том агуулах байв. Хэрэв бид илүү гүнд хүрч чадвал тэнд ч бас амьд биетийг олж харна гэдэгтэй маргахын аргагүй юм.

Солирын мөргөлдөөнөөс хойш 1 жилийн дараа чулуулгийн уур арилж, агаарын хэм бага багаар буурч эхлэнэ. Ууршсан далайн ус 1000 жилийн дараа бороо болон газарт бууна. Жилд орох тунадасны хэмжээ 3000 мм буюу одоогийн халуун орны бүс нутгийнхтай ойролцоо байна. Борооны ус өмнө нь далайн байсан хэсэг лүү урсана. Бороо 2000 жилийн турш үргэлжлэн орж далайн ус өмнөх хэмжээндээ хүрнэ. Газрын гүнд шунгасан бичил биетнүүд 3000 жилийн дараа далайн усанд эргэн ирж, шинэ адал явдал хайцгаана. Ийнхүү нүдэнд үл үзэгдэх бидний өвөг дээдэс 4 тэрбум жил үргэлжилж биднийг хүрэх амьдралын хүрдийг дахин эргүүлж эхэлжээ. Хүн төрөлхтөн адал явдал хайгчдийн үр удам билээ. 200 мянган жилийн өмнө африкт үүссэн хомосапиэнс, 50 мянган жилийн өмнө африкаас гарч ази тив, улмаар Берингийн хоолойг давж, өмнөд африкийн урд хэсэгт 10 мянган жилийн өмнө хүрчээ. 3000 жилийн өмнө номхон далайн арлуудыг зорьж, азиас хэдэн мянган км алслах арлуудад гар хийцийн завиар хүрч очив. 1000 жилийн өмнө Хавай, Ийстер арал, Шинэ Зеланд хүрч, номхон далайд бүрэн тархав. Хэдхэн 10 мянган жилийн дотор хүн төрөлхтөн дэлхийн бараг бүхий л эх газарт хүрчээ. Олон удаагийн далайн бүрэн ууршилтыг даван туулсан бичил биетний удам хүн төрөлхтний дунд, та бидний бие махбодь дотор амьдарсаар байгаад эргэлзэх зүйл үгүй билээ.

үргэлжилнэ ...

Биологи, Түүх